論文開題：簡易LCR測試儀的設(shè)計(jì)

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
學(xué)院：　　　信息科學(xué)與工程學(xué)院　　　　　　專業(yè)班級：　　　電子信息工程A班

課題名稱 簡易LCR測試儀的設(shè)計(jì)

1、本課題的的研究目的和意義：

本畢業(yè)設(shè)計(jì)希望通過對電阻\電容\電感測試儀的設(shè)計(jì)來培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決實(shí)際問題的能力，系統(tǒng)的掌握單片機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)過程，強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用技能訓(xùn)練，為今后開展單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)打下初步的基礎(chǔ)。
臺式ＬＣＲ測試儀有著較高的測量精度，可達(dá)０．０１％，并且有ＲＳ２３２串口數(shù)據(jù)傳輸功能和數(shù)據(jù)存儲功能，可以方便的將用戶的測量數(shù)據(jù)傳送到ＰＣ上，方便對數(shù)據(jù)的整理與記錄和與其他測量儀的連接。但是耗電較高，攜帶操作不方便，對使用環(huán)境的要求也較高。手持式的ＬＣＲ測試儀可以擺脫使用環(huán)境的束縛，又有著較高的測量精度和測量速度，可以滿足實(shí)時(shí)測量的要求。嵌入式微處理器給嵌入式測量設(shè)備提供了可能，由于它體積小，功耗低，操作控制簡單，使其可以在各種嵌入式平臺中充分發(fā)揮作用。通過利用微處理器芯片實(shí)現(xiàn)的嵌入式測量設(shè)備在實(shí)際
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定的測試頻率所以在測量精度和測量速度上較差，但隨著微處理器的發(fā)展該難點(diǎn)也逐步被改善。這次設(shè)計(jì)本著簡潔的思想用LCR諧振的方法制作該測量儀器。

3、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式：

本課題研究了包括固定軸法在內(nèi)的幾種RLC的傳統(tǒng)測量方法，并進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)的分析和論證，采用了較簡易的諧振法，并給出了具體實(shí)現(xiàn)方案。 本課題要求設(shè)計(jì)諧振回路、頻率采集、電源電路、量程切換和微處理器控制電路，以及數(shù)字顯示電路。對于諧振法的計(jì)算方法進(jìn)行嚴(yán)密推倒，分析電子線路實(shí)現(xiàn)時(shí)可能造成的誤差，通過軟件編程進(jìn)行誤差修正，以及軟件編程對本儀器精度的影響。在解決諧振頻率不穩(wěn)定以及測量速度慢的問題上提出個(gè)人的設(shè)計(jì)方案
整個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括設(shè)計(jì)并畫出全部硬件電路圖和詳細(xì)的程序流程圖，著重描述系統(tǒng)的程序流程和算法以及程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。成果形式將以成品（手持LCR測量儀）和論文的形式展現(xiàn)。

4、擬解決的關(guān)鍵問題：

諧振法要求較高頻率的激勵(lì)信號和不固定的測試頻率，基于微處理器的LCR諧振法測量電阻、電感、電容值的方案，將受到測量速度和測量精度兩個(gè)難點(diǎn)。
采用LCR自激震蕩通過微處理器采集頻率由軟件編程計(jì)算參數(shù)值的方法可解決諧振法要求高頻率的激勵(lì)信號和不固定的測試頻率兩個(gè)硬件上的難點(diǎn)。由于微處理器采集的變量是頻率所以測量速度將受到限制，這需要軟件上進(jìn)行改善逐步提高采集速度。硬件上元器件自身的誤差和電源波動將使自激震蕩電路產(chǎn)生頻率波動，這使得所產(chǎn)生的頻率穩(wěn)定度差影響測量的精度。而當(dāng)所測量的器件參數(shù)值小的情況下由諧振電路產(chǎn)生的頻率公式可知f0很大，這對于單片機(jī)來說采集是有一定的難度的。所以需要對電路進(jìn)行改進(jìn)








改進(jìn)型
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5、研究思路、方法和步驟：
本測量儀采用諧振法測量電感電容和電阻，其方法是用諧振回路的諧振特性來進(jìn)行測量，其測量原理可用圖1所示的電路進(jìn)行說明。
測量L*時(shí)，配用標(biāo)準(zhǔn)電容C1，用L*和C1組成諧振回路，測量出回路的諧振頻率f即可計(jì)算出L*的電感量；測量R*時(shí)，配用標(biāo)準(zhǔn)電容C1、Rs，用R3、C3、Rs、R*和C1組成諧振回路，測量出回路的諧振頻率f即可計(jì)算出R*的電阻量；測量電容C*，配用標(biāo)準(zhǔn)電感L1，用L1和C*組成諧振回路，測量出回路的諧振頻率f即可計(jì)算出C*的電容量。
上述方法存在缺陷，當(dāng)L*、C*、R*很小時(shí)諧振頻率f很大測量比較困難，為此我們采用圖1所示的修改電路，分別用Rs、L1、C1進(jìn)行墊底降低測量時(shí)的諧振頻率。假設(shè)由L1、C1組成的諧振回路頻率為f0、由R3、C3、Rs、C1組成的諧振回路頻率為f1。
測量L*時(shí)，L*和L1串聯(lián)測得（L1+L*）和C1組成的諧振頻率為f2，則可根據(jù)下式計(jì)算出
L*=[（f0/f2）2-1]L1 （1）
測量R*時(shí)，R*和Rs串聯(lián)測得（Rs+R*）和R3、C3、C1組成的諧振頻率為f2，則可根據(jù)下式計(jì)算出 R*=[（f1/f2）2-1]R1 （2）
測量C*時(shí)，C*和C1并聯(lián)測得（C1+C*）和L1組成的諧振頻率為f2，則可根據(jù)下式計(jì)算出
C*=[（f0/f2）2-1]C1 （3）



步驟：

1、測量原理可行性分析
2、硬件電路設(shè)計(jì)和制作
3、程序設(shè)計(jì)和調(diào)試
4、安裝調(diào)試
5、誤差分析和軟件修正
6 ……（未完，全文共3997字，當(dāng)前僅顯示2019字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題：簡易LCR測試儀的設(shè)計(jì)》）